随着社会经济的发展,我国汽车保有量持续增加,由此产生的交通拥堵、排放污染和能源短缺等问题也日趋严重。由于受到信号灯的周期性通行阻隔和驾驶员对交通环境认知模糊性的影响,在信号交叉口处通行的车辆更容易产生频繁加减速变换、行车速度控制不合理等不良驾驶行为,致使该区域内通行车辆的油耗率明显高于其他路段。因此,对信号交叉路口处通行车辆的速度进行合理规划引导,以提高车辆通行过程的燃油经济性和通行效率,是实现节能减排的重要途径。本文基于车路协同系统,研究了信号交叉口处车辆通行能耗最小的引导车速曲线规划方法。主要研究内容如下:(1)从经济车速控制和驾驶平稳性的角度分析了车辆在行驶过程中由人为因素产生额外能耗的原因,并提出交叉口场景下对车辆速度进行引导控制以实现车辆节能减排的需求。介绍了车路协同系统架构及其关键技术,以车路协同技术为基础构建了信号交叉口处的车速引导场景,并在引导场景中对实际交通环境中的干扰因素作出相关限制以突出研究对象。(2)研究了信号交叉口处车辆的通行特征,并结合当前信号灯相位、计时和车辆运动状态,提出了以加速通过、减速通过和减速停车三种引导场景为决策结果的信号交叉口车辆通行决策模型。以车辆在引导区域内的通行油耗率最小为优化目标,对相应引导场景下的最优车速曲线控制模型进行研究。使用S型加/减速模型对引导曲线的加速度不连续性问题进行优化改进,有效地解决了车速引导曲线的平滑性。此外,仿真结果表明,本文提出的S型速度曲线优化模型与基于三角函数的速度优化模型相比,在降低车辆通行油耗率方面也有更好的表现。(3)研究了引导速度曲线的动态更新方法。通过建立人车响应模型,研究了驾驶员对引导速度曲线的跟随特性,并在开环车速引导系统的基础上提出了闭环反馈的车速引导曲线动态更新方法,有效解决了引导方法对跟随误差的适应性。